Intracellularly Actuated Quantum Dot–Peptide–Doxorubicin Nanobioconjugates for Controlled Drug Delivery via the Endocytic Pathway
Notice bibliographique
Résumé
Nanoparticle (NP)-mediated drug delivery (NMDD) has emerged as a novel method to overcome the limitations of traditional systemic delivery of therapeutics, including the controlled release of the NP-associated drug cargo. Currently, our most advanced understanding of how to control NP-associated cargos is in the context of soft nanoparticles (e.g., liposomes), but less is known about controlling the release of cargos from the surface of hard NPs (e.g., gold NPs). Here we employ a semiconductor quantum dot (QD) as a prototypical hard NP platform and use intracellularly triggered actuation to achieve spatiotemporal control of drug release and modulation of drug efficacy. Conjugated to the QD are two peptides: (1) a cell-penetrating peptide (CPP) that facilitates uptake of the conjugate into the endocytic pathway and (2) a display peptide conjugated to doxorubicin (DOX) via three different linkages (ester, disulfide, and hydrazone) that are responsive to enzymatic cleavage, reducing conditions, and low pH, respectively. Formation of the QD-[peptide-DOX]-CPP complex is driven by self-assembly that allows control over both the ratio of each peptide species conjugated to the QD and the eventual drug dose delivered to cells. Förster resonance energy transfer assays confirmed successful assembly of the QD-peptide complexes and functionality of the linkages. Confocal microscopy was employed to visualize residence of the QD-[peptide-DOX]-CPP complexes in the endocytic pathway, and distinct differences in DOX localization were noted for the ester linkage, which showed clear signs of nuclear delivery versus the hydrazone, disulfide, and amide control. Finally, delivery of the QD-[peptide-DOX]-CPP conjugate resulted in cytotoxicity for the ester linkage that was comparable to free DOX. Attachment of DOX via the hydrazone linkage facilitated intermediary toxicity, while the disulfide and amide control linkages showed minimal toxicity. Our data demonstrate the utility of hard NP-peptide bioconjugates to function as multifunctional scaffolds for simultaneous control over cellular drug uptake and toxicity and the vital role played by the nature of the chemical linkage that appends the drug to the NP carrier.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».